頁巖氣構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究課件

頁巖氣構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究報(bào)告人：陳昭年丁文龍二O一一年一月五日內(nèi)容提綱一、頁巖氣構(gòu)造研究意義及主要內(nèi)容二、頁巖氣形成的區(qū)域構(gòu)造背景分析三、不同類型盆地頁巖氣藏特征四、褶皺與斷裂體系特征及形成演化五、頁巖氣儲層裂縫發(fā)育規(guī)律研究六、頁巖氣保存條件研究二、頁巖氣形成的區(qū)域構(gòu)造背景分析1.研究富有機(jī)質(zhì)頁巖發(fā)育時期的大地構(gòu)造位置、古盆地類型和構(gòu)造古地貌（古地理）特征及其對頁巖層發(fā)育的沉積環(huán)境、巖性、厚度和分布的控制作用。

2.分析在多期次構(gòu)造運(yùn)動和多種構(gòu)造應(yīng)力作用下，頁巖發(fā)育地區(qū)的現(xiàn)今區(qū)域構(gòu)造格架及其構(gòu)造演化。

按時代可分為早古生代、晚古生代和中生代，分別發(fā)育在三個逆沖褶皺帶的前緣。

早古生代前陸盆地主要位于阿巴拉契亞褶皺帶前緣，伴隨造山帶的隆起形成，以阿巴拉契亞盆地為代表。阿巴拉契亞褶皺帶為加里東期北美板塊和非洲板塊碰撞形成的，北東—南西向展布，有東傾的大逆掩斷裂帶為邊界，造山帶西側(cè)為前陸盆地。阿巴拉契亞盆地是早古生代發(fā)育起來的前陸盆地，主要有三次大的構(gòu)造事件：Taconic、Acadian和Alleghanian構(gòu)造運(yùn)動。晚寒武世—早中奧陶世，為北美板塊被動大陸邊緣的一部分，晚奧陶世，北美板塊向古Iapetus洋板塊俯沖，導(dǎo)致Taconic構(gòu)造運(yùn)動，形成晚奧陶世前陸盆地；中晚泥盆世的陸-陸碰撞，導(dǎo)致Acadian構(gòu)造運(yùn)動并形成泥盆紀(jì)前陸盆地；中石炭世的Alleghanian構(gòu)造運(yùn)動形成盆地現(xiàn)今的形態(tài)。地層沉積在向東傾斜的三期前陸盆地內(nèi)，形成三套主要的沉積旋回，每一旋回底部為碳質(zhì)頁巖、中部為碎屑巖、頂部為碳酸鹽巖。沉積了奧陶系的Utica頁巖層、志留系的RochesterSodus/Williamson頁巖層以及泥盆系的Marcellus/Millboro、Geneseo、Rhinestreet、Dunkirk、Ohio頁巖層，這些頁巖均具有有機(jī)碳含量高、成熟度高、埋藏淺等特點(diǎn)，且都發(fā)現(xiàn)了頁巖氣藏或頁巖氣顯示。該盆地的BigSandy頁巖氣田發(fā)現(xiàn)于1915年，儲量963億立方米，在1921-1985年期間，該氣田鉆了一萬多口頁巖氣井，生產(chǎn)了超過708億立方米的天然氣。前陸盆地1.美國頁巖氣盆地分布大地構(gòu)造背景分析與盆地類型ShalegasbasindistributionlawinAmerica早古生代前陸盆地晚古生代前陸盆地中生代前陸盆地克拉通盆地美國東部阿巴拉契亞盆地頁巖氣構(gòu)造地質(zhì)條件

晚古生代前陸盆地主要是馬拉松—沃希托造山運(yùn)動形成的，該造山運(yùn)動是由泛古大陸變形引起的北美板塊和南美板塊碰撞形成的，沿著與拗拉槽有關(guān)的薄弱處發(fā)生下坳沉降形成弧后前陸盆地，主要包括福特沃斯、黑勇士、阿科馬、二疊等盆地，馬拉松-沃希托逆沖帶構(gòu)成了這類盆地靠近逆沖帶的邊界。這些盆地均在泥盆系和密西西比系黑色頁巖中發(fā)現(xiàn)了頁巖氣藏或頁巖氣顯示，資源量很大，具有代表性的是福特沃斯盆地。

福特沃斯盆地是一個邊緣陡、向北加深的盆地，主要地層有寒武系、奧陶系、密西西比系、賓夕法尼亞系、二疊系和白堊系。寒武紀(jì)—晚奧陶世為被動大陸邊緣沉積，大部分為碳酸鹽巖沉積，密西西比紀(jì)為前陸沉積，沉積了Barnett組頁巖層和Chappel組、MarbleFall組等灰?guī)r層，賓夕法尼亞紀(jì)，為代表與沃希托構(gòu)造前緣推進(jìn)有關(guān)的沉降過程和盆地充填。該盆地的NewarkEast氣田的儲量居全美天然氣田第三，產(chǎn)量居全美天然氣田第二，是美國最大的頁巖氣田，占全美頁巖氣總產(chǎn)量的一半以上。前陸盆地1.美國頁巖氣盆地分布大地構(gòu)造背景分析與盆地類型ShalegasbasindistributionlawinAmerica早古生代前陸盆地晚古生代前陸盆地中生代前陸盆地克拉通盆地

中生代前陸盆地主要位于美國中西部，是科迪勒拉逆沖褶皺帶（法拉隆板塊和北美板塊碰撞形成）的一部分。該地區(qū)在前寒武紀(jì)、寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)為被動大陸邊緣沉積，奧陶紀(jì)末到泥盆紀(jì)抬升剝蝕，密西西比紀(jì)為淺海沉積，賓夕法尼亞紀(jì)和二疊紀(jì)形成原始落基山，中侏羅世重新接收沉積，并在白堊紀(jì)海侵時期形成海道，南北海水相通，沉積了一套區(qū)域性的黑色頁巖。白堊紀(jì)末發(fā)生的拉臘米塊斷運(yùn)動，形成目前山脈和盆地相間的盆山格局，這一類的盆地主要有圣胡安、帕拉多、丹佛、尤因塔、大綠河等。其中在圣胡安、丹佛和尤因塔等盆地的白堊系黑色頁巖層發(fā)現(xiàn)了頁巖氣藏。最具代表性、儲量產(chǎn)量最大的是圣胡安盆地，該盆地橫跨科羅拉多州和新墨西哥州，是一個典型的不對稱盆地，南部較緩，北部較陡。按照地質(zhì)時代和商業(yè)開發(fā)時間，該盆地的Lewis頁巖氣藏都是美國最年輕的頁巖氣藏。

前陸盆地

產(chǎn)頁巖氣的克拉通盆地主要包括密執(zhí)安盆地、伊利諾斯盆地和威利斯頓盆地。其中，密執(zhí)安盆地和伊利諾斯盆地是內(nèi)陸克拉通盆地，盆地基底為前寒武系，演化開始于早中寒武世超大陸裂解時期，由衰亡的裂谷拗拉槽或地塹開始，隨后演化為一克拉通海灣。裂谷演化階段后期，盆地開始熱沉降階段，在裂谷沉積地層之上沉積了砂巖和碳酸鹽巖地層，中奧陶世到中密西西比世，主要為巖石圈伸展的構(gòu)造均衡沉降階段，且伸展范圍受早期裂谷范圍的限制，沉積相對緩慢，富含有機(jī)質(zhì)的黑色頁巖就是這一時期沉積的。在古生代的大部分時間里，該盆地和阿克瑪、黑勇士等克拉通邊緣盆地是相通的，石炭紀(jì)晚期到白堊紀(jì)晚期的構(gòu)造運(yùn)動，造成了盆地現(xiàn)今的構(gòu)造形態(tài)。在這類盆地的泥盆系發(fā)現(xiàn)了大量的頁巖氣資源量，如密執(zhí)安盆地的Antrim頁巖氣藏和伊利諾斯盆地的NewAlbany頁巖氣藏?？死ㄅ璧嘏c北美環(huán)加拿大地盾形成一系列沉積盆地的格局不同，中國分布著揚(yáng)子、華北和塔里木三個交互影響的板塊，相互之間的共同作用決定了中國不同時期沉積盆地及其中頁巖的沉積，后期的構(gòu)造變動決定了頁巖現(xiàn)今的宏觀分布。

據(jù)李國玉等2.中國頁巖氣盆地分布大地構(gòu)造背景分析與盆地類型中國古生界板塊與含油氣盆地圖沁水盆地渤海灣盆地南華北盆地塔里木盆地準(zhǔn)噶爾盆地吐哈盆地柴達(dá)木盆地二連盆地松遼盆地四川盆地楚雄盆地羌塘盆地焉耆盆地江漢盆地盆地古生界發(fā)育區(qū)鄂爾多斯盆地南西青中部東地區(qū)方地區(qū)北地區(qū)藏地區(qū)540km0160km0古生代，我國發(fā)育揚(yáng)子、塔里木和華北三大克拉通地臺，地臺上為典型的克拉通沉積，克拉通邊緣早期為被動大陸邊緣沉積，晚期為前陸沉積，發(fā)育古生代、中生代前陸盆地和克拉通盆地?？死ㄅ璧刂饕ㄋ拇?、華北和塔里木，但由于經(jīng)歷了漫長地質(zhì)歷史時期的改造，目前僅存四川、鄂爾多斯和塔里木盆地中心地區(qū)。古生代克拉通盆地主要包括四川、華北和塔里木盆地

中國南方海相頁巖發(fā)育分布區(qū)主要位于青藏高原東緣上揚(yáng)子地區(qū)的四川盆地及其周緣。該地區(qū)盆山體系包括龍門山褶皺帶、四川盆地、川東、川北、川南隔檔式斷褶帶和湘鄂西隆褶帶及江南隆起。盆山體系結(jié)構(gòu)包括前震旦系基底和震旦系～三疊系的海相沉積地層及中新生代陸相沉積地層。青藏高原東緣上揚(yáng)子地區(qū)的四川盆地及其周緣早期頁巖層系的發(fā)育及分布受控于加里東期～印支期華南（揚(yáng)子）板塊的構(gòu)造演化，自震旦紀(jì)以來，整體經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動。震旦紀(jì)—早中奧陶世為被動大陸邊緣，中晚奧陶世至志留紀(jì)為前陸盆地，代表揚(yáng)子、塔里木和華北大陸塊與周邊洋盆的盆山轉(zhuǎn)換。揚(yáng)子地臺在加里東晚期，華南洋向江紹一帶俯沖、消減形成江南造山帶、雪峰山造山帶并與黔中和牛首山古隆起相連，在造山帶前緣形成前陸盆地。盆山體系演化及其對前陸盆地形成的控制作用

早古生代前陸盆地主要發(fā)育在加里東晚期，塔里木、四川和鄂爾多斯古生代海相盆地具有相似的地質(zhì)演化，泛大陸解體后，震旦紀(jì)—早中奧陶世為被動大陸邊緣，中晚奧陶世至志留紀(jì)為前陸盆地，代表三大陸塊與周邊洋盆的盆山轉(zhuǎn)換。揚(yáng)子地臺在加里東晚期，華南洋向江紹一帶俯沖、消減形成江南造山帶、雪峰山造山帶并與黔中和牛首山古隆起相連，在造山帶前緣形成前陸盆地。

早志留世，秦嶺洋與華北地塊和塔里木地塊以及柴達(dá)木地塊碰撞，也形成一系列前陸盆地，如北祁連山前陸盆地。鄂爾多斯盆地西緣和南緣是在元古界秦祁賀三叉裂谷基礎(chǔ)上發(fā)育的早元古代被動大陸邊緣，中奧陶世至中石炭世秦祁海槽向東、向北方向俯沖碰撞，形成前陸盆地。塔里木盆地南緣志留至泥盆紀(jì)也存在周緣前陸盆地。早古生代-前陸盆地

晚古生代前陸盆地主要發(fā)育在滇黔貴地區(qū)、塔里木北緣及準(zhǔn)噶爾盆地周緣，主要發(fā)生在泥盆紀(jì)和二疊紀(jì)。中奧陶世—志留紀(jì)武夷、閩臺微陸塊向華南古板塊拼貼時，廣西“欽防海槽”和“十萬大山”盆地區(qū)處于“殘留被動大陸邊緣盆地”演化階段，其后經(jīng)歷了早泥盆世殘留洋盆地、晚古生代特提斯被動大陸邊緣盆地，到晚二疊世早期轉(zhuǎn)變?yōu)榍瓣懪璧?。塔里木北部周緣前陸盆地發(fā)育于泥盆紀(jì)末至早三疊世期間。準(zhǔn)噶爾盆地周緣在二疊紀(jì)也演化為前陸盆地。晚古生代-前陸盆地與美國主要產(chǎn)頁巖氣盆地相比，我國的前陸盆地和克拉通盆地經(jīng)歷了加里東、海西兩大構(gòu)造旋回，又就經(jīng)歷了中生代構(gòu)造運(yùn)動的改造，原有的前淵沉積連同下伏的地臺沉積一起卷入沖斷褶皺變動改造之中，被后期構(gòu)造運(yùn)動改造的面目全非。如在揚(yáng)子地臺，印支期前陸除龍門山前經(jīng)長期演化保持良好外，僅楚雄、西昌和大巴山前仍存在構(gòu)造盆地，其它中下?lián)P子區(qū)本質(zhì)上已完全轉(zhuǎn)成褶皺沖斷構(gòu)造帶，殘余的向斜非常有限。古生代的江南-雪峰北緣前陸區(qū)也被改造的面目全非。在這樣的構(gòu)造背景之下，常規(guī)油氣難以保存，而頁巖氣具有抗破壞能力強(qiáng)的特點(diǎn)，在常規(guī)油氣不能發(fā)育的地區(qū)，其仍有很好的發(fā)育條件，因此，在這些地區(qū)，頁巖氣可能是打開勘探突破的關(guān)鍵所在。頁巖層系的后期（新生代）改造則主要受控于印度—亞洲大陸碰撞等多個階段、多期次的板塊構(gòu)造運(yùn)動事件，特別是印度大陸與歐亞大陸的碰撞和持續(xù)的陸～陸匯聚作用在亞洲大陸產(chǎn)生了廣泛的陸內(nèi)變形，這種變形不僅只限于青藏高原、喜馬拉雅、及其向北延展的碰撞軸向地帶，還波及到偏離碰撞軸向帶的外圍地區(qū)，如華南和華北地區(qū)等。中國前陸盆地和克拉通盆地特征

有利于頁巖發(fā)育的大地構(gòu)造背景必須與有利的古氣候和古環(huán)境結(jié)合才具備形成大規(guī)模油氣的物質(zhì)基礎(chǔ)。與美國有利于頁巖氣藏發(fā)育的前陸和克拉通盆地對應(yīng)的是有利于黑色頁巖沉積的古氣候和古環(huán)境，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)頁巖氣藏的頁巖主要為被動大陸邊緣沉積、前陸撓曲形成的滯留環(huán)境沉積和克拉通內(nèi)坳陷沉積等。

1）被動大陸邊緣沉積

包括被動大陸邊緣裂谷和緩坡陸棚環(huán)境，該環(huán)境一般被上升洋流控制，通常攜帶生物大量繁殖所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，表層海水中生物大繁殖量、死亡后在海底迅速大量堆積，耗盡海底中的氧形成強(qiáng)還原環(huán)境，有利于有機(jī)質(zhì)保存。在這樣大地構(gòu)造背景以及與之匹配的沉積環(huán)境上，沉積了大套富含有機(jī)質(zhì)的黑色頁巖，其中最有利于頁巖氣藏發(fā)育的部位是水進(jìn)體系域的密集段，如在大綠河盆地Lewis頁巖AsquithMarker段和阿巴拉契亞盆地奧陶系Utica頁巖中均發(fā)現(xiàn)了頁巖氣藏或頁巖氣顯示。

我國南方揚(yáng)子地臺周緣的寒武系和奧陶系也均發(fā)育密集段沉積的黑色頁巖，具備形成頁巖氣藏的物質(zhì)基礎(chǔ)。3區(qū)域構(gòu)造背景演化與盆地類型及其對頁巖沉積和成藏的控制作用2）前陸撓曲形成的滯留環(huán)境沉積

前陸撓曲形成滯留盆地，阻止了水的側(cè)向流動，表層含氧水與深層水的混合受阻，有利于還原環(huán)境的形成。如阿巴拉契亞盆地泥盆系黑色頁巖和以福特沃斯盆地為代表的南部晚古生代前陸盆地泥盆系—密西西比系黑色頁巖均屬于這類沉積。

中晚奧陶世—早志留世，南方地區(qū)江南-雪峰山一帶為前陸隆起帶，隆起帶以西、以北形成滯留盆地，上、中、下?lián)P子原淺水碳酸鹽臺地被富含筆石的黑色頁巖覆蓋。下三疊統(tǒng)和上三疊統(tǒng)的黑色頁巖也形成于這種環(huán)境。

3）克拉通內(nèi)坳陷沉積

泥盆紀(jì)時期，隨著相對海平面的上升，密執(zhí)安盆地和伊利諾斯盆地被海水淹沒，成為頁巖沉積的淺海環(huán)境，這一時期形成的泥盆系富含有機(jī)質(zhì)的黑色頁巖在從加拿大中西部到美國東南部的北美地臺廣泛分布。我國的四川、鄂爾多斯和塔里木等盆地的黑色頁巖也為此類沉積環(huán)境的沉積。3區(qū)域構(gòu)造背景演化與盆地類型及其對頁巖沉積和成藏的控制作用3區(qū)域構(gòu)造背景演化與盆地類型及其對頁巖沉積和成藏的控制作用海相黑色頁巖一般形成于上述三種沉積環(huán)境，且多與碳酸鹽巖伴生，其分布往往廣、很穩(wěn)定。

根據(jù)前人對中國含油氣盆地的巖相古地理和烴源巖的研究結(jié)果，從中、晚元古代至新生代的不同時期，均在不同地區(qū)、不同程度發(fā)育海相暗色頁巖3區(qū)域構(gòu)造背景演化與盆地類型及其對頁巖沉積和成藏的控制作用以我國南方古生代為例，沉積了克拉通內(nèi)坳陷、被動大陸邊緣的寒武系黑色頁巖和前陸撓曲階段的奧陶系-志留系黑色頁巖。寒武系黑色頁巖主要發(fā)育在梅樹村期和筇竹寺期最大海侵時，表現(xiàn)為最大凝縮層沉積特征，發(fā)育了筇竹寺組和滄浪鋪組及其相當(dāng)層位的黑色頁巖。奧陶紀(jì)為南方構(gòu)造和沉積演化的變革期，被動大陸邊緣轉(zhuǎn)為前陸盆地，奧陶系—志留系五峰組、龍馬溪組為黑色、深灰色碳質(zhì)、硅質(zhì)泥頁巖。與美國主要產(chǎn)頁巖氣頁巖相比，寒武系、奧陶系、志留系黑色頁巖具有有機(jī)碳含量高、成熟度高、厚度大等特點(diǎn)（表），具備頁巖氣藏發(fā)育的良好條件。值得一提的是，在南方普遍演化程度較高的情況下，局部存在演化程度較低且適合頁巖氣發(fā)育的地區(qū)，如江南隆起邊緣，北緣的成熟度Ro為0.61~1.3%，南緣的成熟度Ro為1.3~2%，下寒武統(tǒng)在黃平、都勻地區(qū)也僅1.87~2%，這些地區(qū)是頁巖氣藏發(fā)育最有利的地區(qū)。三、不同類型盆地頁巖氣藏特征分布于前陸盆地的頁巖氣藏埋藏較深、壓力較高、成熟度較高、天然氣為熱成因、高氣體飽和度、低吸附氣含量（圣胡安盆地除外）、低孔滲、平緩的等溫吸附線、開采成本較高；而位于克拉通盆地的頁巖氣藏則埋藏較淺，壓力較低、成熟度較低、天然氣是生物成因或混合成因的、低氣體飽和度、高吸附氣含量、高孔滲、陡峭的等溫吸附線、開采成本較低，頁巖氣藏的成藏模式也有較大差異?？v觀美國產(chǎn)頁巖氣盆地分布的大地構(gòu)造位置、盆地類型和性質(zhì)，頁巖氣藏的各種特征也是有規(guī)律可循的。三、不同類型盆地頁巖氣藏特征

前陸盆地和克拉通盆地頁巖氣藏特征對比

三、不同類型盆地頁巖氣藏特征

該類盆地一般存在被動大陸邊緣和前陸兩個演化階段，均有利于形成頁巖氣藏所必須的頁巖發(fā)育，尤其是在層序格架的密集段。前陸盆地構(gòu)造運(yùn)動比較強(qiáng)，常規(guī)油氣難以保存，而頁巖氣藏具有抗破壞能力強(qiáng)的特點(diǎn)，因此，在前陸盆地即使沒有常規(guī)油氣發(fā)現(xiàn)的區(qū)域也可能有大量頁巖氣資源發(fā)現(xiàn)。

（1）被動陸緣上的前陸盆地一般發(fā)育兩套或多套頁巖層，即被動陸緣和前陸盆地兩個階段的頁巖沉積，具有多層次的頁巖發(fā)育，具備形成頁巖氣藏良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。（2）頁巖氣藏一般埋藏較深。由于埋藏比較深，前陸盆地頁巖氣藏的壓力一般較高，具有輕微超壓的特點(diǎn)，如福特沃斯盆地Barnett頁巖氣藏的壓力為12.21kpa/m。由于埋藏較深，氣體飽和度較大，吸附氣所占比例較小，一般小于50%。（3）頁巖成熟度較高，天然氣均為熱成因來源。前陸盆地頁巖氣藏中足夠高的頁巖成熟度才是頁巖氣藏發(fā)育的關(guān)鍵，頁巖的高成熟度（>2%）不是制約頁巖氣成藏的主要因素，相反，成熟度越高越有利于頁巖氣藏的發(fā)育和生產(chǎn)。

前陸盆地頁巖氣藏特征三、不同類型盆地頁巖氣藏特征

（4）裂縫有助于頁巖層中吸附于礦物和（或）有機(jī)質(zhì)表面的天然氣吸附和解析。

裂縫對頁巖氣藏具有雙重作用，一方面裂縫為天然氣和水通過黑色頁巖層向井筒運(yùn)移提供通道；另一方面，如果裂縫規(guī)模過大，可能導(dǎo)致天然氣散失或氣層與水層相通。由于前陸盆地構(gòu)造運(yùn)動比較強(qiáng)，裂縫比較發(fā)育，裂縫不是制約頁巖氣藏發(fā)育的關(guān)鍵因素。例如：Bowker指出，福特沃斯盆地Barnett頁巖氣藏裂縫非常發(fā)育的區(qū)域，天然氣的生產(chǎn)速度最低，高產(chǎn)井基本上都分布在裂縫不發(fā)育的地方。

因此，前陸盆地頁巖氣藏的勘探不是尋找裂縫，而是尋找高氣體含量、易擴(kuò)散及能進(jìn)行壓裂的頁巖氣區(qū)，該類頁巖氣藏并不是“裂縫性氣藏”，而是可以被壓裂的頁巖氣藏。前陸盆地頁巖氣藏特征三、不同類型盆地頁巖氣藏特征

（4）前陸盆地的頁巖氣藏形成了以福特沃斯盆地Barnett頁巖氣藏NewarkEast氣田為代表的典型成藏模式

。位于Barnett頁巖上覆的MarbleFalls組、Chappel組（主要分布在NewarkEast氣田西部）、夾層的Forestburg組以及其下伏的Viola/Simpson組以及Ellenburger組等灰?guī)r隔層的存在，形成幾套致密的隔板層，把大量原始和誘發(fā)裂縫限制在Barnett頁巖內(nèi)部，不利于烴類的排出，但有利于頁巖氣井的生產(chǎn)。

Barnett頁巖及其上下地層的巖性和物性特征是該氣藏被成功勘探開發(fā)的關(guān)鍵，這些致密灰?guī)r層在一定程度上起到了“蓋層”或“隔層”的作用，阻止Barnett頁巖的排烴，致使在Barnett頁巖中保存了大量的烴類。

前陸盆地頁巖氣藏特征福特沃斯盆地Barnett頁巖氣藏成藏模式圖三、不同類型盆地頁巖氣藏特征

（1）位于克拉通盆地的頁巖氣藏主要分布在盆地邊緣較淺的部位，隨著勘探深入和技術(shù)進(jìn)步，近年來在伊利諾斯盆地較深部位也發(fā)現(xiàn)了頁巖氣藏。但就頁巖發(fā)育的情況來看，盆地中心比邊緣更有利于頁巖氣藏的發(fā)育。（2）和前陸盆地的頁巖氣藏相比，位于克拉通盆地的頁巖氣藏埋藏普遍較淺，目前在該類盆地發(fā)現(xiàn)的頁巖氣藏通常小于1000m，伊利諾斯盆地NewAlbany頁巖氣藏和密執(zhí)安盆地Antrim頁巖氣藏大約有9000口井，深度范圍是200～610m。由于埋藏比較淺，氣體飽和度較低，相應(yīng)的吸附氣含量較高，一般大于50%，如密執(zhí)安盆地Antrim頁巖氣藏的吸附氣含量高達(dá)70%?？死ㄅ璧仨搸r氣藏特征密執(zhí)安盆地Antrim頁巖氣藏成藏模式圖三、不同類型盆地頁巖氣藏特征

（3）頁巖氣藏以低成熟度和高低成熟度混合為特征，如密執(zhí)安盆地Antrim頁巖氣藏為低成熟度的頁巖氣藏，而伊利諾斯盆地NewAlbany頁巖氣藏為高低成熟度混合的頁巖氣藏。低成熟度的頁巖氣藏主要是生物成因的，為埋藏后抬升經(jīng)歷淡水淋慮而形成的二次生氣。密執(zhí)安盆地Antrim頁巖的成熟度僅為0.4-0.6%，顯示了較低的熱成熟度，處在生物氣生成階段，為低成熟度的頁巖氣藏。而Comeretal.通過對伊利諾斯盆地NewAlbany頁巖氣藏甲烷氣體的δ13C分析表明來自盆地南部深層的天然氣都是熱成因的，而來自盆地北部相對淺層的天然氣為熱成因和生物成因的混合，為高低成熟度混合的頁巖氣藏?？死ㄅ璧仨搸r氣藏特征密執(zhí)安盆地Antrim頁巖氣藏成藏模式圖三、不同類型盆地頁巖氣藏特征

（4）克拉通盆地的構(gòu)造變動較弱，裂縫欠發(fā)育，因此，裂縫的發(fā)育程度是決定頁巖氣藏品質(zhì)的重要因素，裂縫發(fā)育好的氣藏，品質(zhì)也較好，反之，則較差。如在密執(zhí)安盆地和伊利諾斯盆地的頁巖氣藏勘探中就是尋找裂縫相對較發(fā)育的區(qū)域（其它地質(zhì)條件相似的情況下），并且大部分井還需壓裂才能獲得較經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)能。（5）克拉通盆地的構(gòu)造形態(tài)為四周高，中間低，這種形態(tài)決定了淡水由盆地邊緣向中心的注入，成為克拉通盆地一種典型的頁巖氣藏成藏模式。

Martini等認(rèn)為在更新世時期，大氣降水充注到富含有機(jī)質(zhì)且裂縫發(fā)育的Antrim頁巖，極大地促進(jìn)了生物甲烷氣的生成，在密執(zhí)安盆地北部和西部邊緣形成了大量的該類氣藏。伊利諾斯盆地亦為此類的頁巖氣藏?？死ㄅ璧仨搸r氣藏特征密執(zhí)安盆地Antrim頁巖氣藏成藏模式圖美國頁